هوش مصنوعی، و به طور خاص، یادگیری ماشینی، از طریق کاربری های متنوعی، راه خود را به صنعت AM باز کرده است. این بار، محققان MIT قصد دارند از طبیعت داده‌محور یادگیری ماشینی برای اتوماتیک سازی فرآیند کشف متریال پرینت سه بعدی جدید استفاده کنند. با استفاده از یادگیری ماشینی، فاکتورهای عملکرد متریال مانند سختی و مقاومت در برابر فشار با استفاده از الگوریتمی بهینه‌سازی می شوند که به مراتب از روش‌های مرسوم فرمول‌بندی متریال پرینت سه‌بعدی بهتر عمل می کند. در نتیجه این مطالعه، محققان یک پلتفرم رایگان و منبع باز بهینه سازی مواد تحت عنوان AutoOED ایجاد کردند که برای سایر محققان امکان بهینه سازی متریال هایشان را فراهم می کند.
این الگوریتم قادر به معرفی فرمول‌های شیمیایی جدیدی است که احتمالاً از دید یک انسان محفوظ می ماند. “توسعه متریال هنوز هم یک فرآیند دستی است. یک شیمیدان در آزمایشگاه متریال را با دست مخلوط می کند، نمونه می سازد، آنها را آزمایش می کند و به فرمول نهایی می رسد. در حالی که به جای یک شیمیدان که تنها قادر به تکرارو ازمایش چند فرمول در روز است، سیستم ما می تواند صدها تکرار را در همان بازه زمانی انجام دهد.” Mike Foshey، نویسنده ارشد مقاله و مهندس مکانیک و پروژه، مدیر گروه طراحی و ساخت محاسباتی (CDFG) در آزمایشگاه علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی (CSAIL).
کشف متریال پرینت سه بعدی با هوش مصنوعی
شش ماده شیمیایی برای استفاده در فرمول‌ها تعیین شد و هدف الگوریتم کشف متریال با بهترین عملکرد، کنترل شده برای سختی، سفتی و استحکام تعیین شد. از نظر اتوماتیک سازی فرآیند کشف متریال، با استفاده از این متد MIT، مراحل توزیع، اختلاط، پرینت سه بعدی، پردازش پس از تولید و آزمایش را می توان بدون دخالت انسان تکمیل کرد. با این حال، برای انتقال مواد بین مراحل مختلف در خط لوله ساخت نمونه، به نیروی انسانی نیاز است – هرچند، Foshey معتقد است که در نسخه‌های آینده این سیستم ربات ها می توانند جایگزین اسنان شوند. پس از آزمایش 120 فرمول، در نتیجه ی این مطالعه 12 فرمول بهینه شده به دست آمد. محققان به این نتیجه رسیدند که این روش تحقیق را می توان در سایر سیستم های طراحی مواد نیز اعمال کرد.
پلتفرم AutoOED که پیش تر به آن اشاره شد؛ از الگوریتم بهینه سازی مورد استفاده در این مطالعه بهره می برد و در حال حاضر درقالب یک بسته نرم افزاری در دسترس است. این مطالعه توسط شرکت آلمانی BASF، بزرگترین تولید کننده مواد شیمیایی در جهان، حمایت شده است. برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با این مطاعه می توانید به این مطلب مراجعه کنید.
